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4.6用牛顿运动定律解决问题(一)(讲授式)
* 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 * 欢迎来到学科王物理频道 一、牛顿第二定律 1、内容:物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质量成反比; 加速度方向跟合力方向相同。 2、公式: F=ma 注意:(1)同时性 (2)矢量性 小复习 二、运动学公式 速度公式 :v = vo+at 位移公式:x= v0t + at2/2 导出公式:v 2- v02 =2ax 指的是在受力情况已知的条件下,要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 知识要点 1、从受力确定运动情况 处理这类问题的基本思路是:先分析物体受力情况求合力,据牛顿第二定律求加速度,再用运动学公式求所求量(运动学量)。 物体运 动情况 运动学 公 式 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 例1.一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 1.受力分析如图示: G F N f 2.物体所受的合力如何? 竖直方向: 合力为零,加速度为零。 水平方向: F合=F-f;方向与拉力F方向相同 3.如何求加速度? F=ma 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 运动学 公 式 4. 物体运 动情况 解:物体受力如图 由图知:F合=F-f=ma a= 4s末的速度 4s内的位移 G F N f O 例1.一个静止在水平面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动,物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 例2: 如图所示:一个滑雪人,质量m=50kg,从静止开始沿倾角θ=37°的斜坡自由滑下,若已知滑雪板与雪面动摩擦数为0.05,经过5秒后下滑路程多少?此时速度又是多少?(不计空气阻力) 解:受力分析如图所示: x方向:mgsinθ-f=ma ① y方向:FN-mgcosθ=0 ② f=μFN ③ 解三个方程得:a =5.6m/s2 v=at=5.6×5m/s=28m/s 例2: 如图所示:一个滑雪人,质量m=50kg,从静止开始沿倾角θ=37°的斜坡自由滑下,若已知滑雪板与雪面动摩擦数为0.05,经过5秒后下滑路程多少?此时速度又是多少?(不计空气阻力) G f FN y x 从受力确定运动学参量解题步骤:1.确定研究对象,并对该物体进行受力分析,2.画出受力示意图。 3.根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力。 4.根据牛顿第二定律列方程,求出加速度。 5.结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未知量并加以讨论。 归纳 练习:一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度。 水平方向 G F N f F1=Fcos F2=FSin G F N f F1=Fcos F2=FSin 建立直角坐标系 x y 竖直方向 x方向 y方向 指的是在运动情况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。 知识要点 2、从运动情况确定受力 处理这类问题的基本思路是: 加速度 a 牛顿第 二定律 物体受 力情况 运动学 公 式 物体运 动情况 思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度a,再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。 例2.一个滑雪的人,质量m = 75Kg,以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ= 30o,在 t = 5s的时间内滑下的路程x = 60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 解: 根据运动学公式: 得: 代入已知量得:a=4m/s2 对人进行受力分析,建立坐标系, 根据牛顿第二定律F=ma,得: mgsinθ-f阻=ma 即:F阻=mgsinθ-ma 代入数值得:F阻=67.5N 即:滑雪人受到的阻力是67.5N。 例2.一个滑雪的人,质量m = 75Kg,以v0 = 2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾
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